JPH1092836A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents
Semiconductor device and its manufactureInfo
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- JPH1092836A JPH1092836A JP24070596A JP24070596A JPH1092836A JP H1092836 A JPH1092836 A JP H1092836A JP 24070596 A JP24070596 A JP 24070596A JP 24070596 A JP24070596 A JP 24070596A JP H1092836 A JPH1092836 A JP H1092836A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の製造方法に係り、特にラテラル構造のバイポーラトラ
ンジスタの製造方法に関するものである。The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly to a method of manufacturing a lateral structure bipolar transistor.
【0002】[0002]
【従来の技術】バイポーラLSIが、MOS−LSIに
比較して有利な点の一つとして、その高速性が挙げられ
る。これは、素子自体の高速性と電流駆動能力の高さに
よるものである。しかしながら、そのデメリットとして
は、消費電力が大きいことが挙げられる。この点につい
てMOSデバイスは、従来のN−MOSやP−MOSと
いった単純な構造から、コンプリメンタリー(相補構
造)にすることにより、消費電力の大幅な削減が可能に
なった。2. Description of the Related Art One of the advantages of a bipolar LSI over a MOS-LSI is its high speed. This is due to the high speed of the element itself and the high current driving capability. However, the disadvantage is that power consumption is large. In this regard, the MOS device has been able to drastically reduce power consumption by adopting a complementary structure from a simple structure such as a conventional N-MOS or P-MOS.
【0003】現在バイポーラデバイスにおいても、その
基本回路形式にPNPとNPNのトランジスタを用いる
形式にすることによって、その高速性能を維持したま
ま、消費電力の大幅な削減が可能であることが知られて
いる。しかしながら、高性能のPNPとNPNを同時に
形成するには、そのプロセスにおいて困難があった。と
ころが、近年SIMOX(Separation by
IMplanted OXygen)や、張り合わせ
によるSOI(Silicon On Insulat
or)構造のウエハの品質が向上し、高性能な相補型バ
イポーラデバイスの実現が可能になってきた。At present, it is known that the power consumption of a bipolar device can be greatly reduced while maintaining its high-speed performance by using a PNP and NPN transistor as its basic circuit. I have. However, it has been difficult to form high-performance PNP and NPN simultaneously in the process. However, in recent years SIMOX (Separation by)
IMplanted Oxygen) or SOI (Silicon On Insulat)
or) The quality of a wafer having a structure has been improved, and it has become possible to realize a high-performance complementary bipolar device.
【0004】以下、その相補型バイポーラデバイスの製
造方法の一例を示す。図3は従来のラテラル構造のバイ
ポーラトランジスタの製造工程図である。 (1)まず、図3(a)に示すように、不純物濃度が1
×1015/cm3 以下の高抵抗シリコンウエハ基板30
1に、180keV,0.4×1018/cm2で酸素の
イオン注入を行う。Hereinafter, an example of a method of manufacturing the complementary bipolar device will be described. FIG. 3 is a manufacturing process diagram of a conventional bipolar transistor having a lateral structure. (1) First, as shown in FIG.
High-resistance silicon wafer substrate 30 of × 10 15 / cm 3 or less
First, oxygen ion implantation is performed at 180 keV and 0.4 × 10 18 / cm 2 .
【0005】その後、1300℃、6時間程度の熱処理
により、SOI構造が実現される。ここで、302は酸
化膜層、303はトップシリコン膜であり、その膜厚
は、約0.3μm程度である。 (2)その後、図3(b)に示すように、NPNトラン
ジスタを形成する領域に、リン濃度が1×1016/cm
3 程度になるようにイオン注入を行い、熱処理を行う。
次に、全面にCVD酸化膜304を5000Å程度生成
し、公知のホトリソエッチング技術により、0.3μm
の窓を開口する。Thereafter, an SOI structure is realized by heat treatment at 1300 ° C. for about 6 hours. Here, 302 is an oxide film layer, 303 is a top silicon film, and its film thickness is about 0.3 μm. (2) Then, as shown in FIG. 3B, the region where the NPN transistor is formed has a phosphorus concentration of 1 × 10 16 / cm.
Ion implantation is performed to about 3 and heat treatment is performed.
Next, a CVD oxide film 304 is formed on the entire surface at about 5000 °
Open the windows.
【0006】(3)次に、図3(c)に示すように、ボ
ロンのイオン注入を30keV程度で行い、ベース領域
305を形成する。 (4)次に、図3(d)に示すように、ウエハ表面上の
酸化膜304を部分的にエッチングし、コレクタとエミ
ッタの電極形成部を開口する。 (5)次に、図3(e)に示すように、公知のホトリソ
技術を用いて、エミッタ電極部に砒素のイオン注入と熱
処理を行い、エミッタ中キャリア濃度を1×1020/c
m3 程度にする。次に、シリコン露出部にのみ、選択的
に多結晶シリコンを形成させた後、N型電極とP型電極
にそれぞれ、ボロンと砒素をイオン注入し、さらに熱処
理して多結晶シリコンの抵抗を下げる。ここで、306
aはエミッタ電極、306bはベース電極、306cは
コレクタ電極である。(3) Next, as shown in FIG. 3C, boron ion implantation is performed at about 30 keV to form a base region 305. (4) Next, as shown in FIG. 3D, the oxide film 304 on the surface of the wafer is partially etched to open collector and emitter electrode formation portions. (5) Next, as shown in FIG. 3 (e), arsenic ion implantation and heat treatment are performed on the emitter electrode using a known photolithography technique, and the carrier concentration in the emitter is set to 1 × 10 20 / c.
to about m 3. Next, after polycrystalline silicon is selectively formed only on the exposed silicon portion, boron and arsenic are ion-implanted into the N-type electrode and the P-type electrode, respectively, and further heat-treated to reduce the resistance of the polycrystalline silicon. . Here, 306
a is an emitter electrode, 306b is a base electrode, and 306c is a collector electrode.
【0007】なお、図3(e)′に、この工程によって
形成されるNPN型トランジスタの概略構成断面図、図
3(e)″にそのNPN型トランジスタの概略構成平面
図が示されている。ここで、Eはエミッタ、Bはベー
ス、Cはコレクタである。以上の工程により、SOIウ
エハ上に横型のNPN型トランジスタを形成することが
可能となった。FIG. 3 (e) 'shows a schematic sectional view of the NPN transistor formed by this step, and FIG. 3 (e) "shows a schematic plan view of the NPN transistor. Here, E is an emitter, B is a base, and C is a collector, and by the above steps, a lateral NPN transistor can be formed on an SOI wafer.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、S
OI構造の基板を用いることによって、新しい構造の横
型バイポーラトランジスタを形成することが可能になっ
た。しかしながら、上記した横型バイポーラトランジス
タは、従来の縦型のトランジスタに比べるとベース幅も
広く、遮断周波数等の特性は落ち、速度性能的には不十
分となってしまう。As described above, S
By using a substrate having an OI structure, it has become possible to form a lateral bipolar transistor having a new structure. However, the above-mentioned lateral bipolar transistor has a wider base width than conventional vertical transistors, and has characteristics such as cut-off frequency and the like, which are insufficient in speed performance.
【0009】本発明は、上記問題点を除去し、ベース幅
を大幅に短縮することができ、必要な電流増幅率を持
ち、高速性能と耐圧特性を兼ね備えた半導体装置及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。The present invention eliminates the above-mentioned problems, and provides a semiconductor device which can greatly reduce the base width, has a required current amplification factor, has both high-speed performance and breakdown voltage characteristics, and a method of manufacturing the same. The purpose is to:
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 (1)半導体装置において、SOI構造の半導体ウエハ
の表面のシリコン酸化膜上に形成される窓を有するとと
もに、アンダーカットされた熱酸化膜と、多結晶シリコ
ン膜と、窒化膜が積層された島状の領域と、前記島状の
領域の窓の側部に形成されるサイドウォールと、前記島
状の領域とサイドウォールをマスクとして前記SOI構
造のトップシリコン膜内に形成される第2導電型のベー
ス領域と、前記多結晶シリコン膜に接続されるととも
に、前記ベース領域の一方の側部に接合して形成される
第1導電型のエミッタ領域と、前記ベース領域のもう一
方の側部に接合される第1導電型の低濃度不純物領域
と、前記多結晶シリコン膜に接続されるとともに、前記
第1導電型の低濃度不純物領域の側部に接合される第1
導電型のコレクタ領域とを設けるようにしたものであ
る。According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: (1) a semiconductor device having a window formed on a silicon oxide film on a surface of a semiconductor wafer having an SOI structure; A cut thermal oxide film, a polycrystalline silicon film, an island region in which a nitride film is stacked, a sidewall formed on a side of a window of the island region, and the island region. A second conductivity type base region formed in the top silicon film of the SOI structure using the sidewalls as a mask, and connected to the polycrystalline silicon film and formed on one side of the base region. A first conductivity type emitter region, a first conductivity type low concentration impurity region joined to the other side of the base region, and the first conductivity type emitter region. A first junction to a side of the low-concentration impurity region
A conductive type collector region is provided.
【0011】(2)半導体装置の製造方法であって、S
OI構造の半導体ウエハにおいて、表面のシリコン酸化
膜を第1の導電型にし、さらに全面に第1の絶縁膜と第
2導電型の不純物を高濃度に含んだ半導体薄膜を形成
し、多結晶シリコン膜を島状に形成し残す工程と、第2
の絶縁膜を全面に形成した後、この絶縁膜と前記多結晶
シリコン膜と前記第1の絶縁膜を除去して、ウエハ表面
に達する窓を形成する工程と、全面に第3の絶縁膜を生
成し、これを異方性エッチングによりエッチングしてサ
イドウォールを形成し、開口窓を通して、不純物拡散を
行い、この部分を第2の導電型にする工程と、前記第2
の絶縁膜/多結晶シリコン膜/第1の絶縁膜にエミッタ
もしくはコレクタとなる窓を開口する工程と、露出した
前記第1の絶縁膜の一部をエッチングしてアンダーカッ
トを行う工程と、全面のシリコン露出部にのみ、選択的
に半導体膜を成長させ、エミッタとコレクタ領域は前記
半導体膜からの不純物の拡散により、第1導電型の領域
を形成する工程とを施すようにしたものである。(2) A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
In a semiconductor wafer having an OI structure, a silicon oxide film on the surface is of a first conductivity type, and a semiconductor thin film containing a first insulating film and an impurity of a second conductivity type at a high concentration is formed on the entire surface. Forming a film in an island shape and leaving it;
Forming the window reaching the surface of the wafer by removing the insulating film, the polycrystalline silicon film and the first insulating film, and forming a third insulating film on the entire surface. Forming a side wall by performing anisotropic etching to form a sidewall, diffusing impurities through an opening window, and setting the portion to a second conductivity type;
Opening a window serving as an emitter or a collector in the insulating film / polycrystalline silicon film / first insulating film, etching a part of the exposed first insulating film to undercut, A semiconductor film is selectively grown only on the exposed silicon portion, and a step of forming a first conductivity type region in the emitter and collector regions by diffusion of impurities from the semiconductor film. .
【0012】したがって、ベース幅を大幅に短縮するこ
とが可能であり、従来縦型構造で作られていた性能と同
等のものが得られる。そして、各種のトランジスタ寄生
容量を極限まで削減することができる。さらに、エミッ
タベース接合は、高濃度接合として形成し、ベースコレ
クタ接合は低濃度接合にでき、かつコレクタ抵抗を下げ
る高濃度層を同時に形成することができる。Therefore, the base width can be greatly reduced, and the same performance as that of the conventional vertical structure can be obtained. In addition, various transistor parasitic capacitances can be reduced to the utmost. Furthermore, the emitter-base junction can be formed as a high-concentration junction, the base-collector junction can be a low-concentration junction, and a high-concentration layer that lowers the collector resistance can be formed at the same time.
【0013】これにより、必要な電流増幅率を持ち、高
速性能と耐圧特性を兼ね備えた理想的なトランジスタを
実現することができる。 (3)半導体装置において、SOI構造の半導体ウエハ
の表面のシリコン酸化膜上に形成される窓を有するとと
もに、アンダーカットされた熱酸化膜と、多結晶シリコ
ン膜と、窒化膜が積層された島状の領域と、前記島状の
領域の窓の側部に形成されるサイドウォールと、前記島
状の領域とサイドウォールをマスクとして前記SOI構
造のトップシリコン膜内に形成される第2導電型のベー
ス領域と、前記多結晶シリコン膜に接続されるととも
に、前記ベース領域の一方の側部に接合して形成される
第1導電型のエミッタ領域と、前記ベース領域のもう一
方の側部に接合される第1導電型の低濃度不純物領域
と、前記多結晶シリコン膜に接続されるとともに、前記
第1導電型の低濃度不純物領域の側部に接合される第1
導電型のコレクタ領域とを有するNPNトランジスタ
と、SOI構造の半導体ウエハの表面のシリコン酸化膜
上に形成される窓を有するとともに、アンダーカットさ
れた熱酸化膜と、多結晶シリコン膜と、窒化膜が積層さ
れた島状の領域と、前記島状の領域の窓の側部に形成さ
れるサイドウォールと、前記島状の領域とサイドウォー
ルをマスクとして前記SOI構造のトップシリコン膜内
に形成される第1導電型のベース領域と、前記多結晶シ
リコン膜に接続されるとともに、前記ベース領域の一方
の側部に接合して形成される第2導電型のエミッタ領域
と、前記ベース領域のもう一方の側部に接合される第2
導電型の低濃度不純物領域と、前記多結晶シリコン膜に
接続されるとともに、前記第2導電型の低濃度不純物領
域の側部に接合される第2導電型のコレクタ領域とを有
するPNPトランジスタとを設けるようにしたものであ
る。As a result, it is possible to realize an ideal transistor having a required current amplification factor and having both high-speed performance and withstand voltage characteristics. (3) In a semiconductor device, an island having a window formed on a silicon oxide film on a surface of a semiconductor wafer having an SOI structure, an undercut thermal oxide film, a polycrystalline silicon film, and a nitride film are laminated. Region, a sidewall formed on a side of a window of the island region, and a second conductivity type formed in the top silicon film of the SOI structure using the island region and the sidewall as a mask. A base region, a first conductivity type emitter region connected to the polycrystalline silicon film and formed on one side of the base region, and a second side of the base region. A first conductive type low-concentration impurity region, a first conductive type low-concentration impurity region connected to the polycrystalline silicon film, and a first conductive-type low-concentration impurity region bonded to a side portion of the first conductive type low-concentration impurity region;
An NPN transistor having a conductive type collector region, a window formed on a silicon oxide film on a surface of a semiconductor wafer having an SOI structure, an undercut thermal oxide film, a polycrystalline silicon film, and a nitride film Are formed in the top silicon film of the SOI structure using the island-shaped region and the side wall as a mask. A first conductivity type base region, a second conductivity type emitter region connected to the polycrystalline silicon film and formed on one side of the base region, and a second conductivity type emitter region. A second joined to one side
A PNP transistor having a conductive type low-concentration impurity region and a second conductive type collector region connected to the polycrystalline silicon film and joined to a side of the second conductive type low-concentration impurity region; Is provided.
【0014】(4)半導体装置の製造方法であって、S
OI構造の半導体ウエハにおいて、最表面の半導体層を
複数の島状領域に分割した後、NPNトランジスタの形
成領域は、N型の不純物を拡散させ、PNPトランジス
タの形成領域にはP型の不純物を拡散させる工程と、表
面に第1の絶縁膜を形成し、さらに第1の半導体薄膜を
生成した後、これを上記領域ごとに分割し、NPN部の
前記半導体薄膜にはP型の不純物を拡散させ、PNP部
の前記半導体薄膜にはN型の不純物を拡散させた後、全
面に第2の絶縁膜を形成する工程と、前記島状領域の一
部に、最表面半導体に達するベース電極取り出し部とな
る窓を開口し、さらに全面に第3の絶縁膜を生成した
後、これを異方性エッチングにより、エッチングして前
記開口部にのみサイドウォール状に残存させる工程と、
前記窓より、NPNトランジスタ形成部はP型不純物を
拡散させ、PNPトランジスタ形成部にはN型不純物を
拡散させる工程と、コレクタおよびエミッタ電極となる
部分に最表面半導体に達する窓を開口した後、第1の絶
縁膜を露出部から精度よくエッチングし、アンダーカッ
トを行う工程と、シリコン露出部分にのみ、選択的に第
2の半導体薄膜を成長させ、前記アンダーカット部を埋
め込み、自己整合的に最表面半導体と第1の半導体薄膜
とのコンタクトを実現し、この時、NPNトランジスタ
部においては、N型不純物を含んだ第1の半導体薄膜か
らの不純物拡散により、エミッタ領域とコレクタ高濃度
領域が形成され、さらにPNPトランジスタ部において
は、P型不純物を含んだ第1の半導体薄膜からの不純物
拡散によりエミッタ領域と高濃度コレクタ領域が同時に
形成される工程と、エミッタ、ベース、コレクタ各部に
金属電極を形成する工程とを施すようにしたものであ
る。(4) A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
In a semiconductor wafer having an OI structure, after dividing the outermost semiconductor layer into a plurality of island regions, an N-type impurity is diffused in an NPN transistor formation region, and a P-type impurity is diffused in a PNP transistor formation region. A step of diffusing, forming a first insulating film on the surface, forming a first semiconductor thin film, dividing the region into regions, and diffusing a P-type impurity into the semiconductor thin film in the NPN portion. Forming a second insulating film on the entire surface after diffusing an N-type impurity into the semiconductor thin film in the PNP portion; and extracting a base electrode reaching the outermost surface semiconductor in a part of the island region. Opening a window to be a part, further forming a third insulating film on the entire surface, and then etching the third insulating film by anisotropic etching to leave only the opening in a sidewall shape;
From the window, a step of diffusing a P-type impurity in the NPN transistor forming portion and diffusing an N-type impurity in the PNP transistor forming portion, and opening a window reaching the outermost semiconductor in a portion serving as a collector and an emitter electrode; A step of precisely etching the first insulating film from the exposed portion to undercut; and selectively growing a second semiconductor thin film only on the silicon exposed portion, embedding the undercut portion, and performing self-alignment. A contact between the outermost surface semiconductor and the first semiconductor thin film is realized. At this time, in the NPN transistor portion, the emitter region and the collector high concentration region are formed by impurity diffusion from the first semiconductor thin film containing N-type impurities. Formed in the PNP transistor portion, the impurity is diffused from the first semiconductor thin film containing a P-type impurity by the impurity diffusion. A step region and the high concentration collector region is formed at the same time, the emitter, base, is obtained by so applying and forming a metal electrode to the collector units.
【0015】したがって、基本的な効果は、上記(1)
と同じであるが、さらに、NPNとPNPを全く相補的
に形成することが可能となり、低消費電力のICを製造
することが可能となる。また、各種の自己整合技術や不
純物拡散技術を多用しており、プロセスは極めてシンプ
ルになっている。Therefore, the basic effect is the above (1)
However, NPN and PNP can be formed completely complementarily, and an IC with low power consumption can be manufactured. In addition, various self-alignment techniques and impurity diffusion techniques are frequently used, so that the process is extremely simple.
【0016】このプロセスでは、NPNとPNPを全く
均等に形成しており、各トランジスタの特性調整には、
マスク寸法等の調整によっても容易に行うことができ
る。In this process, the NPN and the PNP are formed completely evenly.
The adjustment can be easily performed by adjusting the mask dimensions and the like.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の
第1実施例を示すバイポーラトランジスタの製造工程断
面図(その1)、図2は本発明の第1実施例を示すバイ
ポーラトランジスタの製造工程断面図(その2)であ
る。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a manufacturing process of a bipolar transistor showing a first embodiment of the present invention (part 1), and FIG. 2 is a sectional view of a manufacturing process of a bipolar transistor showing a first embodiment of the present invention (part 2).
【0018】(1)まず、図1(a)に示すように、不
純物濃度が1×1015/cm3 以下の高抵抗シリコンウ
エハ基板101に、180keV、0.4×1018/c
m2で酸素のイオン注入を行う。その後、1300℃、
6時間程度の熱処理により、SOI構造が実現される。
ここで、102は酸化膜、103はトップシリコン膜で
あり、約0.3μm程度である。(1) First, as shown in FIG. 1A, a high-resistance silicon wafer substrate 101 having an impurity concentration of 1 × 10 15 / cm 3 or less is applied with 180 keV and 0.4 × 10 18 / c.
Perform ion implantation of oxygen at m 2 . Then, at 1300 ° C,
The SOI structure is realized by the heat treatment for about 6 hours.
Here, 102 is an oxide film and 103 is a top silicon film, which is about 0.3 μm.
【0019】その後、そのトップシリコン膜103のN
PNトランジスタを形成する領域には、リン濃度が1×
1016/cm3 程度になるようにイオン注入を行い、熱
処理を行う。その後、全面に熱酸化による熱酸化膜10
4を形成した後、全面に多結晶シリコン膜105を15
00Å程度生成し、この多結晶シリコン膜105にリン
を高濃度にドープさせる。Thereafter, the N of the top silicon film 103 is
The region where the PN transistor is formed has a phosphorus concentration of 1 ×
Ion implantation is performed at about 10 16 / cm 3 and heat treatment is performed. Then, a thermal oxide film 10 is formed on the entire surface by thermal oxidation.
4 is formed, a polycrystalline silicon film 105 is
The polycrystalline silicon film 105 is doped with phosphorus at a high concentration.
【0020】(2)更に、図1(b)に示すように、窒
化膜106をCVD法により生成する。次に、公知のホ
トリソエッチング技術により、0.3μmの窓を開口す
る。 (3)次いで、図1(c)に示すように、全面にCVD
窒化膜を0.2μm程度生成した後、異方性ドライエッ
チング法によりエッチバックし、サイドウォール107
a,107bを形成する。(2) Further, as shown in FIG. 1B, a nitride film 106 is formed by a CVD method. Next, a window of 0.3 μm is opened by a known photolithographic etching technique. (3) Next, as shown in FIG.
After a nitride film is formed to a thickness of about 0.2 μm, the nitride film is etched back by anisotropic dry etching to form a sidewall 107.
a and 107b are formed.
【0021】(4)次に、図1(d)に示すように、ボ
ロンのイオン注入を30keV程度で行い、ベース領域
108を形成する。 (5)次に、図1(e)に示すように、ウエハ表面上の
窒化膜106、多結晶シリコン膜105、熱酸化膜10
4を部分的にエッチングし、コレクタとエミッタの電極
形成部を開口する。(4) Next, as shown in FIG. 1D, boron ions are implanted at about 30 keV to form a base region 108. (5) Next, as shown in FIG. 1E, the nitride film 106, the polycrystalline silicon film 105, and the thermal oxide film 10
4 is partially etched to open collector and emitter electrode formation portions.
【0022】(6)次に、図2(a)に示すように、ウ
エットエッチングにより、熱酸化膜104を部分的に除
去して、アンダーカットを行う。 (7)次に、図2(b)に示すように、選択的にシリコ
ン膜109aと109bを成長させ、多結晶シリコン膜
105とトップシリコン膜103のコンタクトをとる。
この時ウエハを700℃程度で、SiH2 Cl2 +HC
lを水素ベース中で処理することにより、トップシリコ
ン膜103の露出面のみにシリコン膜109bを成長さ
せ、絶縁膜上には、シリコン膜の成長は行われない。そ
の後、熱処理を行うことにより、多結晶シリコン膜10
5からリンを拡散させ、真性のエミッタ領域110aと
低抵抗のコレクタ領域110bを形成する。(6) Next, as shown in FIG. 2A, the thermal oxide film 104 is partially removed by wet etching, and an undercut is performed. (7) Next, as shown in FIG. 2B, the silicon films 109a and 109b are selectively grown, and a contact is made between the polycrystalline silicon film 105 and the top silicon film 103.
At this time, the wafer is heated at about 700 ° C. to SiH 2 Cl 2 + HC
By treating l in a hydrogen base, the silicon film 109b is grown only on the exposed surface of the top silicon film 103, and no silicon film is grown on the insulating film. Thereafter, by performing a heat treatment, the polycrystalline silicon film 10 is formed.
5 is diffused to form an intrinsic emitter region 110a and a low-resistance collector region 110b.
【0023】(8)その後、図2(c)に示すように、
アルミ材料をスパッタ法により生成した後、公知のホト
リソエッチング技術により、エミッタ電極111a、ベ
ース電極111b、コレクタ電極111cのそれぞれの
電極を形成する。このように、第1実施例によれば、従
来の方法に比べて、ベース幅を大幅に短縮することが可
能になった。すなわち、従来の方法ではホトリソ技術に
より制限された、ベース幅以下に短縮することは不可能
であったが、この方法によれば、自己整合的に0.1μ
m以下のベース幅も十分に実現が可能であり、従来縦型
構造で作られていた性能と同等のものが得られる。そし
て、各種のトランジスタ寄生容量を極限まで削減するこ
とができる。(8) Thereafter, as shown in FIG.
After the aluminum material is generated by the sputtering method, the respective electrodes of the emitter electrode 111a, the base electrode 111b, and the collector electrode 111c are formed by a known photolithographic etching technique. As described above, according to the first embodiment, it is possible to greatly reduce the base width as compared with the conventional method. That is, it was impossible to reduce the width to less than the base width limited by the photolithography technique by the conventional method.
A base width of m or less can be sufficiently realized, and a performance equivalent to that of a conventional vertical structure can be obtained. In addition, various transistor parasitic capacitances can be reduced to the utmost.
【0024】更に、この方法によると、エミッタベース
接合は、高濃度接合として形成し、ベースコレクタ接合
は低濃度接合にでき、かつコレクタ抵抗を下げる高濃度
層を同時に形成することができる。つまり、プロファイ
ル制御を行うことができる。これにより、必要な電流増
幅率を持ち、高速性能と耐圧特性を兼ね備えた理想的な
トランジスタを実現することができる。Further, according to this method, the emitter-base junction can be formed as a high-concentration junction, the base-collector junction can be a low-concentration junction, and a high-concentration layer that lowers the collector resistance can be formed simultaneously. That is, profile control can be performed. This makes it possible to realize an ideal transistor having a required current amplification factor and having both high-speed performance and withstand voltage characteristics.
【0025】次に、本発明の第2実施例について説明す
る。図4は本発明の第2実施例を示すバイポーラトラン
ジスタの製造工程断面図(その1)、図5は本発明の第
2実施例を示すバイポーラトランジスタの製造工程断面
図(その2)である。この実施例の製造方法は、第1実
施例をNPNとPNPの同時形成に展開した方法であ
る。以下にその製造方法について説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a sectional view of a bipolar transistor showing a second embodiment of the present invention (part 1), and FIG. 5 is a sectional view of a bipolar transistor showing a second embodiment of the present invention (part 2). The manufacturing method of this embodiment is a method in which the first embodiment is expanded to the simultaneous formation of NPN and PNP. The manufacturing method will be described below.
【0026】(1)まず、図4(a)に示すように、基
板ウエハ201は、不純物濃度が5×1015/cm3 以
下の高抵抗基板とする。この基板に180keV,0.
4×1018/cm2 で酸素のイオン注入を行う。その
後、1300℃、6時間程度の熱処理により、SOI構
造が実現される。ここで、202は酸化膜、203はト
ップシリコン膜であり、その膜厚は約0.3μm程度で
ある。(1) First, as shown in FIG. 4A, the substrate wafer 201 is a high-resistance substrate having an impurity concentration of 5 × 10 15 / cm 3 or less. 180 keV, 0.
Oxygen ion implantation is performed at 4 × 10 18 / cm 2 . Thereafter, an SOI structure is realized by heat treatment at 1300 ° C. for about 6 hours. Here, 202 is an oxide film, 203 is a top silicon film, and its film thickness is about 0.3 μm.
【0027】(2)次に、図4(b)に示すように、こ
のトップシリコン膜203を公知のホトリソエッチング
技術により複数の領域に分割する。この図では代表的に
2つの部分を表示する。第1の領域は、NPNトランジ
スタ203aの形成領域で、第2の領域はPNPトラン
ジスタ203bの形成領域である。NPNトランジスタ
203aの形成領域には、公知のホトリソ技術とイオン
注入+熱処理により、1×1016/cm3 程度のリンを
含んだN型領域を形成し、PNPトランジスタ203b
の形成領域には同様の工程により、ボロンを1×1016
/cm3 程度含んだP型領域を形成する。(2) Next, as shown in FIG. 4B, the top silicon film 203 is divided into a plurality of regions by a known photolithographic etching technique. In this figure, two parts are typically displayed. The first region is a region where the NPN transistor 203a is formed, and the second region is a region where the PNP transistor 203b is formed. An N-type region containing approximately 1 × 10 16 / cm 3 of phosphorus is formed in the formation region of the NPN transistor 203a by a known photolithography technique and ion implantation + heat treatment.
In the formation region of boron, 1 × 10 16
/ Cm 3 is formed.
【0028】次に、シリコン露出部の表面を1000Å
程度熱酸化して熱酸化膜204を形成した後、全面に1
000Å程度の多結晶シリコン膜をノンドープでCVD
により生成させる。さらに、この多結晶シリコン膜を各
トランジスタ領域ごとに公知のホトリソエッチング技術
により分割し、多結晶シリコン膜205a,205bを
形成する。Next, the surface of the exposed silicon portion is set to 1000 °
After thermal oxidation to a degree to form a thermal oxide film 204,
Non-doped CVD of polycrystalline silicon film of about 2,000Å
Generated by Further, the polycrystalline silicon film is divided for each transistor region by a known photolithographic etching technique, and polycrystalline silicon films 205a and 205b are formed.
【0029】(3)その後、図4(c)に示すように、
表面を100Å程度熱酸化した後、NPNトランジスタ
203aの形成領域の多結晶シリコン膜205aにはボ
ロンを、そしてPNPトランジスタ203bの形成領域
の多結晶シリコン膜205bにはリンを、20keVで
5×1016/cm2 程度イオン注入する。さらに、全面
に、CVD窒化膜206を1500Å程度生成する。(3) Thereafter, as shown in FIG.
After thermally oxidizing the surface by about 100 °, boron is applied to the polycrystalline silicon film 205a in the region where the NPN transistor 203a is formed, phosphorus is applied to the polycrystalline silicon film 205b in the region where the PNP transistor 203b is formed, and 5 × 10 16 at 20 keV. / Cm 2 . Further, a CVD nitride film 206 is formed on the entire surface at about 1500 °.
【0030】(4)次に、図4(d)に示すように、公
知のホトリソエッチング技術により、各トランジスタの
ベース領域となる部分の上部に0.3μmの窓を開口す
る。 (5)次に、図4(e)に示すように、全面にCVD窒
化膜を0.2μm程度生成した後、異方性ドライエッチ
ング法によりエッチバックし、サイドウォール207
a,207b,207c,207dを形成する。次に、
公知のホトリソ技術により、NPNトランジスタ203
aの形成領域にはボロンを60keVでイオン注入し、
ピーク濃度が2×1018/cm3 程度のベース領域20
8aを形成する。さらに、同様にして、PNPトランジ
スタ203bの形成領域には、砒素をイオン注入してピ
ーク濃度が2×1018/cm3 程度のベース領域208
bを形成する。(4) Next, as shown in FIG. 4 (d), a 0.3 μm window is opened in the upper portion of a portion serving as a base region of each transistor by a known photolithographic etching technique. (5) Next, as shown in FIG. 4E, a CVD nitride film is formed on the entire surface to a thickness of about 0.2 μm, and then etched back by anisotropic dry etching to form a sidewall 207.
a, 207b, 207c and 207d are formed. next,
The NPN transistor 203 is formed by a known photolithography technique.
Boron is ion-implanted into the formation region of a at 60 keV,
Base region 20 having a peak concentration of about 2 × 10 18 / cm 3
8a is formed. Similarly, in the region where the PNP transistor 203b is formed, arsenic is ion-implanted into the base region 208 having a peak concentration of about 2 × 10 18 / cm 3 .
b is formed.
【0031】(6)次に、図5(a)に示すように、公
知のホトリソエッチング技術により、各トランジスタの
エミッタベース電極形成部を1μm程度開口する。この
ときベース領域からの距離をエミッタ側は0.5μmに
し、コレクタ側は1μmに設定する。 (7)次いで、図5(b)に示すように、フッ硝酸によ
り、熱酸化膜204を0.4μm程度エッチングし、ア
ンダーカットを行う。(6) Next, as shown in FIG. 5A, an emitter-base electrode forming portion of each transistor is opened by about 1 μm by a known photolithographic etching technique. At this time, the distance from the base region is set to 0.5 μm on the emitter side and 1 μm on the collector side. (7) Next, as shown in FIG. 5B, the thermal oxide film 204 is etched by about 0.4 μm with hydrofluoric nitric acid to perform undercut.
【0032】(8)次に、図5(c)に示すように、選
択的にシリコンを成長させ、多結晶シリコン膜205
a,205bとシリコンのコンタクトをとる。つまり、
シリコン膜209a〜209fが形成される。この時、
ウエハを700℃程度で、SiH2 Cl2 +HClを水
素ベース中で処理することにより、シリコンの露出面の
みにシリコン膜を成長させ、絶縁膜上には、シリコン膜
の成長は行われない。この後、熱処理を行うことによ
り、NPNトランジスタ形成部では多結晶シリコン膜2
05aからリンが拡散し、真性のエミッタ領域210a
と低抵抗のコレクタ領域210bを形成する。(8) Next, as shown in FIG. 5C, silicon is selectively grown and the polycrystalline silicon film 205 is formed.
a, 205b and silicon are contacted. That is,
Silicon films 209a to 209f are formed. At this time,
By treating the wafer with SiH 2 Cl 2 + HCl in a hydrogen base at about 700 ° C., a silicon film is grown only on the exposed surface of silicon, and no silicon film is grown on the insulating film. Thereafter, by performing a heat treatment, the polycrystalline silicon film 2 is formed in the NPN transistor forming portion.
Phosphorus diffuses from the intrinsic emitter region 210a
And a low-resistance collector region 210b.
【0033】そして、同時にPNPトランジスタ形成領
域では、多結晶シリコン膜205bからボロンが拡散
し、真性のエミッタ領域210cと低抵抗のコレクタ領
域210dを同時形成する。 (9)最後に、図5(d)に示すように、全面にアルミ
ニウムをスパッタし、これを公知のホトリソエッチング
技術により、NPNトランジスタにおけるエミッタ電極
211a、ベース電極211b、コレクタ電極211c
を、また、PNPトランジスタにおけるエミッタ電極2
11d、ベース電極211e、コレクタ電極211fを
それぞれ形成する。At the same time, in the PNP transistor formation region, boron diffuses from the polycrystalline silicon film 205b, thereby simultaneously forming the intrinsic emitter region 210c and the low-resistance collector region 210d. (9) Finally, as shown in FIG. 5D, aluminum is sputtered on the entire surface, and the aluminum is sputtered by a known photolithographic etching technique to form an emitter electrode 211a, a base electrode 211b, and a collector electrode 211c in an NPN transistor.
And the emitter electrode 2 of the PNP transistor.
11d, a base electrode 211e, and a collector electrode 211f are respectively formed.
【0034】このように、この実施例によれば、基本的
な効果は、第1実施例と同じであるが、第2実施例では
さらに、NPNとPNPを全く相補的に形成することが
可能となり、低消費電力のICを製造することが可能と
なる。また、各種の自己整合技術や、不純物拡散技術を
多用しており、プロセスは極めてシンプルになってい
る。このプロセスでは、NPNとPNPを全く均等に形
成しており、各トランジスタの特性調整には、マスク寸
法等の調整によっても容易に行うことができる。As described above, according to this embodiment, the basic effects are the same as those of the first embodiment. However, in the second embodiment, it is possible to form NPN and PNP completely complementarily. Thus, an IC with low power consumption can be manufactured. In addition, various self-alignment techniques and impurity diffusion techniques are frequently used, so that the process is extremely simple. In this process, the NPN and the PNP are formed completely equally, and the characteristics of each transistor can be easily adjusted by adjusting the mask dimensions and the like.
【0035】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but various modifications are possible based on the spirit of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。 (1)請求項1又は2記載の発明によれば、ベース幅を
大幅に短縮することが可能であり、従来縦型構造で作ら
れていた性能と同等のものが得られる。そして、各種の
トランジスタ寄生容量を極限まで削減することができ
る。As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (1) According to the first or second aspect of the present invention, the base width can be significantly reduced, and the same performance as that of the conventional vertical structure can be obtained. In addition, various transistor parasitic capacitances can be reduced to the utmost.
【0037】更に、エミッタベース接合は、高濃度接合
として形成し、ベースコレクタ接合は低濃度接合にで
き、かつコレクタ抵抗を下げる高濃度層を同時に形成す
ることができる。これにより、必要な電流増幅率を持
ち、高速性能と耐圧特性を兼ね備えた理想的なトランジ
スタを実現することができる。Further, the emitter-base junction can be formed as a high-concentration junction, the base-collector junction can be a low-concentration junction, and a high-concentration layer that lowers the collector resistance can be formed at the same time. This makes it possible to realize an ideal transistor having a required current amplification factor and having both high-speed performance and withstand voltage characteristics.
【0038】(2)請求項3又は4記載の発明によれ
ば、基本的な効果は、上記(1)と同じであるが、更
に、NPNとPNPを全く相補的に形成することが可能
となり、低消費電力のICを製造することが可能とな
る。また、各種の自己整合技術や不純物拡散技術を多用
しており、プロセスは極めてシンプルになっている。(2) According to the third or fourth aspect of the invention, the basic effects are the same as those of the above (1), but it is possible to form NPN and PNP completely complementarily. Thus, an IC with low power consumption can be manufactured. In addition, various self-alignment techniques and impurity diffusion techniques are frequently used, so that the process is extremely simple.
【0039】このプロセスでは、NPNとPNPを全く
均等に形成しており、各トランジスタの特性調整には、
マスク寸法等の調整によっても容易に行うことができ
る。In this process, the NPN and the PNP are formed completely equally, and the characteristics of each transistor are adjusted by:
The adjustment can be easily performed by adjusting the mask dimensions and the like.
【図1】本発明の第1実施例を示すバイポーラトランジ
スタの製造工程断面図(その1)である。FIG. 1 is a cross-sectional view (No. 1) of a manufacturing process of a bipolar transistor according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1実施例を示すバイポーラトランジ
スタの製造工程断面図(その2)である。FIG. 2 is a sectional view (part 2) of a bipolar transistor showing a first embodiment of the present invention in a manufacturing process.
【図3】従来のラテラル構造のバイポーラトランジスタ
の製造工程図である。FIG. 3 is a manufacturing process diagram of a conventional bipolar transistor having a lateral structure.
【図4】本発明の第2実施例を示すバイポーラトランジ
スタの製造工程断面図(その1)である。FIG. 4 is a sectional view (1) of a bipolar transistor showing a manufacturing process according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第2実施例を示すバイポーラトランジ
スタの製造工程断面図(その2)である。FIG. 5 is a sectional view (part 2) of a bipolar transistor showing a second embodiment of the present invention in the manufacturing process.
101 高抵抗シリコンウエハ基板 102,202 酸化膜 103,203 トップシリコン膜 104,204 熱酸化膜 105,205,205a,205b 多結晶シリコ
ン膜 106 窒化膜 107a,107b,207a〜207d サイドウ
ォール 108,208a,208b ベース領域 109a,109b,209a〜209f シリコン
膜 110a,210a,210c 真性のエミッタ領域 110b,210b,210d 低抵抗のコレクタ領
域 111a〜111c,211a〜211f 電極 201 基板ウエハ 203a NPNトランジスタ 203b PNPトランジスタ 206 CVD窒化膜101 High-resistance silicon wafer substrate 102, 202 Oxide film 103, 203 Top silicon film 104, 204 Thermal oxide film 105, 205, 205a, 205b Polycrystalline silicon film 106 Nitride film 107a, 107b, 207a-207d Side walls 108, 208a, 208b Base region 109a, 109b, 209a to 209f Silicon film 110a, 210a, 210c Intrinsic emitter region 110b, 210b, 210d Low resistance collector region 111a to 111c, 211a to 211f Electrode 201 Substrate wafer 203a NPN transistor 203b PNP transistor 206 CVD Nitride film
Claims (4)
シリコン酸化膜上に形成される窓を有するとともに、ア
ンダーカットされた熱酸化膜と、多結晶シリコン膜と、
窒化膜が積層された島状の領域と、(b)前記島状の領
域の窓の側部に形成されるサイドウォールと、(c)前
記島状の領域とサイドウォールをマスクとして前記SO
I構造のトップシリコン膜内に形成される第2導電型の
ベース領域と、(d)前記多結晶シリコン膜に接続され
るとともに、前記ベース領域の一方の側部に接合して形
成される第1導電型のエミッタ領域と、(e)前記ベー
ス領域のもう一方の側部に接合される第1導電型の低濃
度不純物領域と、(f)前記多結晶シリコン膜に接続さ
れるとともに、前記第1導電型の低濃度不純物領域の側
部に接合される第1導電型のコレクタ領域とを具備する
ことを特徴とする半導体装置。(A) an undercut thermal oxide film having a window formed on a silicon oxide film on a surface of a semiconductor wafer having an SOI structure; a polycrystalline silicon film;
An island-shaped region in which a nitride film is stacked; (b) a sidewall formed on a side of a window of the island-shaped region; and (c) the SO using the island-shaped region and the sidewall as a mask.
A second conductivity type base region formed in the top silicon film having the I structure; and (d) a second conductivity type base region connected to the polycrystalline silicon film and formed on one side of the base region. An emitter region of one conductivity type; (e) a low-concentration impurity region of the first conductivity type joined to the other side of the base region; and (f) connected to the polycrystalline silicon film. A semiconductor device comprising: a first conductivity type collector region joined to a side of a first conductivity type low concentration impurity region.
て、表面のシリコン酸化膜を第1の導電型にし、さらに
全面に第1の絶縁膜と第2導電型の不純物を高濃度に含
んだ半導体薄膜を形成し、多結晶シリコン膜を島状に形
成し残す工程と、(b)第2の絶縁膜を全面に形成した
後、該絶縁膜と前記多結晶シリコン膜と前記第1の絶縁
膜を除去して、ウエハ表面に達する窓を形成する工程
と、(c)全面に第3の絶縁膜を生成し、該第3の絶縁
膜を異方性エッチングによりエッチングしてサイドウォ
ールを形成し、開口窓を通して、不純物拡散を行い、該
部分を第2の導電型にする工程と、(d)前記第2の絶
縁膜/多結晶シリコン膜/第1の絶縁膜にエミッタもし
くはコレクタとなる窓を開口する工程と、(e)露出し
た前記第1の絶縁膜の一部をエッチングしてアンダーカ
ットを行う工程と、(f)全面のシリコン露出部にの
み、選択的に半導体膜を成長させ、エミッタとコレクタ
領域は前記半導体膜からの不純物の拡散により、第1導
電型の領域を形成する工程とを施すことを特徴とする半
導体装置の製造方法。(A) In a semiconductor wafer having an SOI structure, a silicon oxide film on the surface is of a first conductivity type, and further, a first insulating film and a second conductivity type impurity are included in the entire surface at a high concentration. Forming a thin film and leaving a polycrystalline silicon film in an island shape; and (b) forming a second insulating film on the entire surface, and then forming the insulating film, the polycrystalline silicon film, and the first insulating film. Forming a window reaching the wafer surface, and (c) forming a third insulating film on the entire surface and etching the third insulating film by anisotropic etching to form a sidewall. Performing an impurity diffusion through an opening window to make the portion a second conductivity type; and (d) a window serving as an emitter or collector in the second insulating film / polycrystalline silicon film / first insulating film. And (e) removing the exposed first insulating film. (C) etching a portion to undercut; (f) selectively growing a semiconductor film only on the silicon exposed portion on the entire surface, and forming an emitter and a collector region of the first conductive layer by diffusion of impurities from the semiconductor film. Forming a mold region.
シリコン酸化膜上に形成される窓を有するとともに、ア
ンダーカットされた熱酸化膜と、多結晶シリコン膜と、
窒化膜が積層された島状の領域と、(b)前記島状の領
域の窓の側部に形成されるサイドウォールと、(c)前
記島状の領域とサイドウォールをマスクとして前記SO
I構造のトップシリコン膜内に形成される第2導電型の
ベース領域と、(d)前記多結晶シリコン膜に接続され
るとともに、前記ベース領域の一方の側部に接合して形
成される第1導電型のエミッタ領域と、(e)前記ベー
ス領域のもう一方の側部に接合される第1導電型の低濃
度不純物領域と、(f)前記多結晶シリコン膜に接続さ
れるとともに、前記第1導電型の低濃度不純物領域の側
部に接合される第1導電型のコレクタ領域とを有するN
PNトランジスタと、(g)SOI構造の半導体ウエハ
の表面のシリコン酸化膜上に形成される窓を有するとと
もに、アンダーカットされた熱酸化膜と、多結晶シリコ
ン膜と、窒化膜が積層された島状の領域と、(h)前記
島状の領域の窓の側部に形成されるサイドウォールと、
(i)前記島状の領域とサイドウォールをマスクとして
前記SOI構造のトップシリコン膜内に形成される第1
導電型のベース領域と、(j)前記多結晶シリコン膜に
接続されるとともに、前記ベース領域の一方の側部に接
合して形成される第2導電型のエミッタ領域と、(k)
前記ベース領域のもう一方の側部に接合される第2導電
型の低濃度不純物領域と、(l)前記多結晶シリコン膜
に接続されるとともに、前記第2導電型の低濃度不純物
領域の側部に接合される第2導電型のコレクタ領域とを
有するPNPトランジスタとを具備することを特徴とす
る半導体装置。3. A thermal oxide film having a window formed on a silicon oxide film on a surface of a semiconductor wafer having an SOI structure and undercut, a polycrystalline silicon film,
An island-shaped region in which a nitride film is stacked; (b) a sidewall formed on a side of a window of the island-shaped region; and (c) the SO using the island-shaped region and the sidewall as a mask.
A second conductivity type base region formed in the top silicon film having the I structure; and (d) a second conductivity type base region connected to the polycrystalline silicon film and formed on one side of the base region. An emitter region of one conductivity type; (e) a low-concentration impurity region of the first conductivity type joined to the other side of the base region; and (f) connected to the polycrystalline silicon film. A first conductivity type collector region joined to a side of the first conductivity type low concentration impurity region.
An island in which a PN transistor and (g) a window formed on a silicon oxide film on a surface of a semiconductor wafer having an SOI structure, and an undercut thermal oxide film, a polycrystalline silicon film, and a nitride film are laminated; (H) a sidewall formed on a side of a window of the island-shaped region;
(I) a first layer formed in the top silicon film of the SOI structure using the island-shaped region and the sidewall as a mask;
A conductive type base region; (j) a second conductive type emitter region connected to the polycrystalline silicon film and formed on one side of the base region; and (k)
A second conductivity type low-concentration impurity region joined to the other side of the base region; and (1) a side of the second conductivity type low-concentration impurity region connected to the polycrystalline silicon film. And a PNP transistor having a collector region of the second conductivity type joined to the portion.
て、最表面の半導体層を複数の島状領域に分割した後、
NPNトランジスタの形成領域は、N型の不純物を拡散
させ、PNPトランジスタの形成領域にはP型の不純物
を拡散させる工程と、(b)表面に第1の絶縁膜を形成
し、さらに第1の半導体薄膜を生成した後、これを上記
領域ごとに分割し、NPN部の前記半導体薄膜にはP型
の不純物を拡散させ、PNP部の前記半導体薄膜にはN
型の不純物を拡散させた後、全面に第2の絶縁膜を形成
する工程と、(c)前記島状領域の一部に、最表面半導
体に達するベース電極取り出し部となる窓を開口し、さ
らに全面に第3の絶縁膜を生成した後、これを異方性エ
ッチングにより、エッチングして前記開口部にのみサイ
ドウォール状に残存させる工程と、(d)前記窓より、
NPNトランジスタ形成部はP型不純物を拡散させ、P
NPトランジスタ形成部にはN型不純物を拡散させる工
程と、(e)コレクタおよびエミッタ電極となる部分に
最表面半導体に達する窓を開口した後、第1の絶縁膜を
露出部から精度よくエッチングし、アンダーカットを行
う工程と、(f)シリコン露出部分にのみ、選択的に第
2の半導体薄膜を成長させ、前記アンダーカット部を埋
め込み、自己整合的に最表面半導体と第1の半導体薄膜
とのコンタクトを実現し、この時、NPNトランジスタ
部においては、N型不純物を含んだ第1の半導体薄膜か
らの不純物拡散により、エミッタ領域とコレクタ高濃度
領域が形成され、さらにPNPトランジスタ部において
は、P型不純物を含んだ第1の半導体薄膜からの不純物
拡散によりエミッタ領域と高濃度コレクタ領域が同時に
形成される工程と、(g)エミッタ、ベース、コレクタ
各部に金属電極を形成する工程とを施すことを特徴とす
る半導体装置の製造方法。(A) In a semiconductor wafer having an SOI structure, after a semiconductor layer on the outermost surface is divided into a plurality of island regions,
A step of diffusing an N-type impurity in a formation region of the NPN transistor and a diffusion of a P-type impurity in a formation region of the PNP transistor; (b) forming a first insulating film on the surface; After a semiconductor thin film is formed, the semiconductor thin film is divided into the above regions, a P-type impurity is diffused in the semiconductor thin film in the NPN portion, and N-type impurity is diffused in the semiconductor thin film in the PNP portion.
Forming a second insulating film over the entire surface after diffusing the impurity of the mold, and (c) opening a window serving as a base electrode extraction portion reaching the outermost surface semiconductor in a part of the island region; Further, after a third insulating film is formed on the entire surface, the third insulating film is etched by anisotropic etching so that the third insulating film is left only in the opening in a sidewall shape.
The NPN transistor forming portion diffuses P-type impurities,
A step of diffusing an N-type impurity into the NP transistor forming portion; and (e) opening a window reaching the outermost surface semiconductor in a portion to be a collector and an emitter electrode, and then accurately etching the first insulating film from the exposed portion. Performing an undercut; and (f) selectively growing a second semiconductor thin film only on the exposed silicon portion, embedding the undercut portion, and forming a self-aligned top surface semiconductor and a first semiconductor thin film. At this time, in the NPN transistor portion, an emitter region and a collector high-concentration region are formed by impurity diffusion from the first semiconductor thin film containing an N-type impurity. Further, in the PNP transistor portion, A step of simultaneously forming an emitter region and a high-concentration collector region by impurity diffusion from a first semiconductor thin film containing a P-type impurity; (G) the emitter, base, method of manufacturing a semiconductor device characterized by performing the step of forming the metal electrode to the collector units.
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Publication Number | Publication Date |
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JPH1092836A true JPH1092836A (en) | 1998-04-10 |
Family
ID=17063487
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24070596A Withdrawn JPH1092836A (en) | 1996-09-11 | 1996-09-11 | Semiconductor device and its manufacture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1092836A (en) |
-
1996
- 1996-09-11 JP JP24070596A patent/JPH1092836A/en not_active Withdrawn
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